RU209328U1

RU209328U1 - Shut-off and regulating ball valve

Info

Publication number: RU209328U1
Application number: RU2021130456U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Мышонков
Original assignee: Индивидуальный Предприниматель Зиновьев Юрий Дмитриевич
Priority date: 2021-10-19
Filing date: 2021-10-19
Publication date: 2022-03-15

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к запорно-регулирующим шаровым кранам.Запорно-регулирующий шаровой кран содержит корпус с входным и выходным патрубками, седло, установленное во входной части корпуса по направлению потока рабочей среды, установленную в корпусе поворотную сферическую пробку со сквозным проходным отверстием, управляемую приводным штоком, и рассекатель потока среды, выполненный в виде трех соединенных между собой дросселирующих пластин с круглыми сквозными отверстиями на их поверхностях, жестко прикрепленных к внутренней поверхности пробки с расположением пластин вдоль оси проходного отверстия пробки параллельно оси ее поворота на равном расстоянии друг от друга. При этом торцы пластин на входе и выходе потока среды выполнены дугообразными, а на поверхностях пластин непосредственно у дугообразных их торцов и на равном расстоянии от них выполнены дополнительные круглые сквозные отверстия, диаметры которых меньше диаметров имеющихся отверстий на поверхностях пластин.Технический результат заявленной полезной модели заключается в расширении диапазона регулирования расхода потока среды в момент открытия/закрытия крана, благодаря чему уменьшается турбулентность, кавитация на малых углах открытия крана и повышается срок службы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely, shut-off and control ball valves. The shut-off and control ball valve comprises a body with inlet and outlet nozzles, a seat installed in the inlet part of the body in the direction of the flow of the working medium, a rotary spherical plug installed in the body with a through through a through hole controlled by a drive rod, and a medium flow divider made in the form of three interconnected throttling plates with round through holes on their surfaces, rigidly attached to the inner surface of the plug with the plates located along the axis of the plug through hole parallel to the axis of its rotation at an equal distance from each other. At the same time, the ends of the plates at the inlet and outlet of the medium flow are arcuate, and on the surfaces of the plates directly at their arcuate ends and at an equal distance from them, additional round through holes are made, the diameters of which are smaller than the diameters of the existing holes on the surfaces of the plates. The technical result of the claimed utility model is in expanding the range of regulation of the flow rate of the medium at the time of opening / closing the valve, thereby reducing turbulence, cavitation at small opening angles of the valve and increasing the service life. 1 z.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к запорно-регулирующим шаровым кранам.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to shut-off and control ball valves.

Известен шаровой кран, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, шаровой поворотный затвор (пробку) со сквозным проходным отверстием, шпиндель (шток), седла шарового поворотного затвора, причем в сквозном проходном отверстии шарового поворотного затвора установлены рассекатели потока среды, которые выполнены в виде соединенных между собой трех перфорированных круглыми отверстиями плоских пластин, установленных параллельно друг другу, параллельно оси поворота шарового поворотного затвора и на равном расстоянии крайних пластин от центральной пластины, причем центральная плоская пластина проходит через ось шарового поворотного затвора. Входная и выходная кромки плоских пластин выполнены вдоль сферической поверхности шарового поворотного затвора и скруглены, причем профиль скругления образован дугами окружности, плавно сопряженными с плоской боковой поверхностью пластин (патент на изобретение РФ № 2687186, МПК F16K 5/06 F16K 5/12, 2019 г.).Known ball valve containing a housing with inlet and outlet pipes, a ball rotary valve (plug) with a through hole, a spindle (stem), ball valve seats, and in the through hole of the ball rotary valve there are medium flow dividers, which are made in the form three flat plates perforated with round holes connected to each other, installed parallel to each other, parallel to the axis of rotation of the spherical rotary valve and at an equal distance of the extreme plates from the central plate, the central flat plate passing through the axis of the spherical rotary valve. The input and output edges of the flat plates are made along the spherical surface of the spherical rotary valve and are rounded, and the rounding profile is formed by circular arcs smoothly conjugated with the flat side surface of the plates (RF patent No. 2687186, IPC F16K 5/06 F16K 5/12, 2019 .).

Данное техническое решение является наиболее близким к предложенному, поэтому принято за прототип.This technical solution is the closest to the proposed one, therefore it is taken as a prototype.

Техническая проблема этого известного устройства заключается в отсутствии возможности точной регулировки расхода потока среды на малых углах открытия пробки крана.The technical problem of this known device lies in the inability to accurately adjust the flow rate of the medium at small opening angles of the valve plug.

Технический результат заявленной полезной модели заключается в устранении указанной проблемы путем расширения диапазона регулирования расхода потока среды в момент открытия/закрытия крана, благодаря чему уменьшается турбулентность, кавитация на малых углах открытия крана и повышается срок службы. The technical result of the claimed utility model is to eliminate this problem by expanding the range of regulation of the flow rate of the medium at the time of opening/closing the valve, thereby reducing turbulence, cavitation at small opening angles of the valve and increasing the service life.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в запорно-регулирующем шаровом кране, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, седло, установленное во входной части корпуса по направлению потока рабочей среды, установленную в корпусе поворотную сферическую пробку со сквозным проходным отверстием, управляемую приводным штоком, рассекатель потока среды, выполненный в виде трех соединенных между собой дросселирующих пластин с круглыми сквозными отверстиями на их поверхностях, жестко прикрепленных к внутренней поверхности пробки с расположением пластин вдоль оси проходного отверстия пробки параллельно оси ее поворота на равном расстоянии друг от друга, а торцы пластин на входе и выходе потока среды выполнены дугообразными, при этом на поверхностях пластин непосредственно у дугообразных их торцов и на равном расстоянии от них выполнены дополнительные круглые сквозные отверстия, диаметры которых меньше диаметров имеющихся отверстий на поверхностях пластин. The specified technical result is achieved due to the fact that in a shut-off and control ball valve containing a body with inlet and outlet pipes, a seat installed in the inlet part of the body in the direction of the flow of the working medium, a rotary spherical plug installed in the body with a through bore, controlled by a drive a rod, a medium flow divider made in the form of three interconnected throttling plates with round through holes on their surfaces, rigidly attached to the inner surface of the plug with the plates located along the axis of the plug through hole parallel to the axis of its rotation at an equal distance from each other, and the ends plates at the inlet and outlet of the medium flow are made arcuate, while on the surfaces of the plates directly at their arcuate ends and at an equal distance from them, additional round through holes are made, the diameters of which are smaller than the diameters of the existing holes on the surfaces of the plates.

При этом дополнительные круглые сквозные отверстия расположены на равном расстоянии между собой и симметрично относительно оси прохода.In this case, additional round through holes are located at an equal distance between themselves and symmetrically with respect to the axis of the passage.

Устройство иллюстрируется чертежами, где: The device is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 изображен запорно-регулирующий шаровой кран, продольный разрез; figure 1 shows a shut-off and control ball valve, a longitudinal section;

на фиг.2 – пробка с рассекателем, поперечный разрез; figure 2 - tube with divider, cross section;

на фиг.3 – рассекатель потока среды, вид сбоку;figure 3 - splitter flow medium, side view;

На фиг. 4 – разрез А- А на фиг. 3.In FIG. 4 - section A-A in Fig. 3.

Запорно-регулирующий шаровой кран содержит корпус 1 с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3, седло 4, установленное во входной части корпуса по направлению потока рабочей среды, и установленную в плитах 5 корпуса 1 поворотную сферическую пробку 6 со сквозным проходным отверстием «а», управляемую приводным штоком 7.The shut-off and control ball valve comprises a body 1 with an inlet pipe 2 and an outlet pipe 3, a seat 4 installed in the inlet part of the body in the direction of the flow of the working medium, and a rotary spherical plug 6 installed in the plates 5 of the body 1 with a through hole "a", driven by drive rod 7.

Внутри пробки 6 смонтирован рассекатель 8 потока среды, выполненный в виде трех соединенных между собой стержнями 9 дросселирующих пластин 10, 11, 12 с круглыми сквозными отверстиями «б» на их поверхностях. Пластины 10-12 жестко прикреплены к внутренней поверхности пробки 6 и расположены вдоль оси «в-в» проходного отверстия «а» пробки 6 параллельно оси ее поворота «г-г», причем средняя пластина 11 установлена на оси «г-г», а пластины 10 и 12 - на равном расстоянии от пластины 11. Торцы «д», «е» пластин 10-12, соответственно, на входе и выходе потока среды, выполнены дугообразными, расположенными вдоль сферической поверхности пробки 6, причем дуги плавно сопряжены с плоской боковой поверхностью пластин.Inside the plug 6, a medium flow divider 8 is mounted, made in the form of three throttling plates 10, 11, 12 interconnected by rods 9 with round through holes "b" on their surfaces. Plates 10-12 are rigidly attached to the inner surface of the plug 6 and are located along the axis "c-c" of the through hole "a" of the plug 6 parallel to the axis of its rotation "g-d", and the middle plate 11 is installed on the axis "g-d", and the plates 10 and 12 are at an equal distance from the plate 11. The ends "d", "e" of the plates 10-12, respectively, at the inlet and outlet of the medium flow, are made arcuate, located along the spherical surface of the plug 6, and the arcs are smoothly mated with flat side surface of the plates.

На поверхностях пластин 10-12 непосредственно у дугообразных их торцов «д» и «е» и на равном расстоянии от них выполнены дополнительные круглые сквозные отверстия «ж», диаметры которых меньше диаметров отверстий «б». При этом дополнительные круглые сквозные отверстия «ж» расположены на равном расстоянии между собой и симметрично относительно оси прохода.On the surfaces of the plates 10-12, directly at their arcuate ends "d" and "e" and at an equal distance from them, additional round through holes "g" are made, the diameters of which are smaller than the diameters of the holes "b". In this case, additional round through holes "g" are located at an equal distance between themselves and symmetrically with respect to the axis of the passage.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники, известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета, не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в заявленной формуле полезной модели, т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна". Comparison of the claimed technical solution with the prior art known from the scientific, technical and patent documentation as of the priority date did not reveal a tool that has features identical to all the features contained in the claimed utility model claims, i.e., a set of essential features of the previously claimed solution was not known and is not identical to any known technical solutions, therefore, it meets the condition of patentability "novelty".

Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии полезной модели указано его назначение, оно может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость". This technical solution is industrially applicable, since its purpose is indicated in the description of the application and the name of the utility model, it can be manufactured industrially, workable, feasible and reproducible, therefore, it meets the condition of patentability "industrial applicability".

Запорно-регулирующий шаровой кран работает следующим образом.Shut-off and control ball valve operates as follows.

В полностью открытом положении шарового крана ось сквозного проходного отверстия «а» пробки 6 совпадает с продольной осью корпуса 1. Дросселирующие пластины 10,11,12 расположены параллельно оси «а», по направлению потока среды, не препятствуя ее течению.In the fully open position of the ball valve, the axis of the through hole "a" of the plug 6 coincides with the longitudinal axis of the body 1. Throttling plates 10,11,12 are located parallel to the axis "a", in the direction of the medium flow, without interfering with its flow.

В закрытом положении шарового крана пробка 6 перекрывает проходное отверстие входного патрубка 2.In the closed position of the ball valve, the plug 6 blocks the through hole of the inlet pipe 2.

При регулировании расхода протекающей среды, пробку 6 устанавливают в промежуточное положение, при котором поток среды проходит между пластинами 10, 11, 12 с дросселированием через отверстия «б» и «ж». When regulating the flow rate of the flowing medium, the plug 6 is set to an intermediate position, in which the medium flow passes between the plates 10, 11, 12 with throttling through the holes "b" and "g".

При этом в начале открытия пробки 6, рабочая среда начинает движение в образовавшуюся щель между седлом 4 и пробкой 6, поток среды имеет высокую скорость, которая способствует возникновению турбуленции и кавитации на выходе. Отверстия «б» и «ж» в дросселирующих пластинах 10-12 снижают возникновение этого эффекта, создавая лабиринт, снижающий скорость прохождения потока рабочей среды. Дополнительные отверстия «ж» меньшего диаметра в дросселирующих пластинах, расположенные близко к наружному диаметру сферы пробки, начинают работать при выходе рабочей среды из пробки на выход из крана, обеспечивая на малых углах открытия/закрытия пробки 6 шарового крана прохождение рабочей среды на меньших углах открытия пробки, еще больше снижая скорость потока рабочей среды, что положительно сказывается на снижении кавитации и эрозионного износа деталей крана, особенно проявляющегося при малых углах открытия пробки. At the same time, at the beginning of the opening of the plug 6, the working medium begins to move into the gap formed between the seat 4 and the plug 6, the medium flow has a high speed, which contributes to the occurrence of turbulence and cavitation at the outlet. Holes "b" and "g" in the throttling plates 10-12 reduce the occurrence of this effect, creating a labyrinth that reduces the flow rate of the working medium. Additional holes "g" of a smaller diameter in the throttling plates, located close to the outer diameter of the cork sphere, begin to work when the working medium leaves the cork to the outlet of the valve, ensuring the passage of the working medium at smaller opening angles at small opening/closing angles of the plug 6 of the ball valve plugs, further reducing the flow rate of the working medium, which has a positive effect on reducing cavitation and erosive wear of valve parts, especially manifested at small plug opening angles.

Кроме того, наличие дополнительных отверстий «ж», равноудаленных от торцов пластин и друг от друга, увеличивает общую площадь перфорации пластин, обеспечивая более плавное изменение скорости, что также снижает эффект кавитации и турбулентности потока.In addition, the presence of additional holes "g", equidistant from the ends of the plates and from each other, increases the total perforation area of the plates, providing a smoother change in speed, which also reduces the effect of cavitation and flow turbulence.

Использование заявленной полезной модели позволяет расширить диапазона регулирования расхода потока среды в момент открытия/закрытия крана (пробки крана), благодаря чему уменьшается турбулентность, кавитация на малых углах открытия крана и повышается срок службы. The use of the claimed utility model makes it possible to expand the range of regulation of the flow rate of the medium at the time of opening/closing the tap (tap plug), which reduces turbulence, cavitation at small angles of opening of the tap and increases the service life.

Кроме того, расширяется арсенал средств определенного назначения, альтернативного известному из прототипа решению.In addition, the arsenal of tools for a specific purpose, alternative to the solution known from the prototype, is expanding.

Claims

1. Shutoff and control ball valve containing

- housing with inlet and outlet pipes,

- a seat installed in the inlet part of the body in the direction of the flow of the working medium,

- a rotary spherical plug installed in the body with a through hole, controlled by a drive rod,

- a medium flow divider made in the form of three interconnected throttling plates with round through holes on their surfaces, rigidly attached to the inner surface of the plug with the plates located along the axis of the plug through hole parallel to the axis of its rotation at an equal distance from each other, while the ends plates at the inlet and outlet of the medium flow are made arcuate,

characterized in that

- on the surfaces of the plates directly at their arcuate ends and at an equal distance from them, additional round through holes are made, the diameters of which are smaller than the diameters of the existing holes on the surfaces of the plates.

2. A shut-off and control ball valve according to claim 1, characterized in that additional round through holes are located at an equal distance between themselves and symmetrically with respect to the axis of the passage.